Expanzná nádrž vykurovacieho systému: zariadenie, výpočet a výber najlepšej možnosti

Správne zvolená a správne nainštalovaná expanzná nádrž vykurovacieho systému nedovolí jej poruchu, udržiava tlak na požadovanej úrovni. Je potrebné ako rezerva na rozširovanie vody pri zahrievaní. V závislosti od typu systému môže byť zabudovaný expandér otvorený alebo zatvorený.

Budeme hovoriť o tom, ako zvoliť rezervnú kapacitu v závislosti od vytvorenej schémy vykurovania. Článok, ktorý sme predstavili, popisuje konštrukčné vlastnosti a špecifiká inštalácie expandérov. Uvádzajú sa odporúčania, ktorých dodržiavanie zabezpečí ideálnu prevádzku vykurovacieho okruhu akéhokoľvek typu.

Otvorené expanzné nádrže

Konštrukčným znakom expandérov s otvoreným typom je kontakt chladiva s atmosférou. Cirkulácia v systémoch s expandérom tohto typu je konvekcia. Pri zahrievaní sa objem kvapaliny zvyšuje, jeho prebytok je absorbovaný nádržkou.

Pri poklese ukazovateľov teploty sa tekutina vracia pomocou gravitácie pod vplyvom gravitácie.

Z dôvodu nulového tlaku v nádrži zariadenie nevyžaduje pevnú kovovú štruktúru, a preto:

• pri výrobe puzdra sa používa akýkoľvek kov;
• je možné použiť hotový obal vyrobený z plastu odolného voči teplu;
• nie je dôležitý tvar nádrže.

V letných domoch môže byť takéto zariadenie zostavené z improvizovaných prostriedkov. Ako kontajner môžete použiť plastovú nádobu alebo valec, ktorý je vybavený prívodnou rúrkou a výtokom na pretečenie.

Expandéry s otvoreným typom môžu byť vyrobené vo forme pravouhlej nádrže s beztlakovým vekom v hornej rovine

Navonok je to obyčajná kovová nádrž, ktorej horná rovina je vybavená otvorom na servis a doplnenie kvapaliny.Ochrana proti upchatiu je zabezpečená nepriepustným krytom. Upevňovacie prvky sú usporiadané v spodnej časti alebo na bočnej rovine.

Otvorené vykurovacie systémy sa používajú v nízkopodlažných budovách, kde je objem chladiva a dĺžka vykurovacích komunikácií pomerne malý.

Požiadavky na inštaláciu sú jednoduché:

• expandér je umiestnený v maximálnej výške na prívodnom potrubí;
• prívod je pripojený k nádrži potrubím;
• Na vypustenie prebytočnej tekutiny sa nad vypočítanou hladinou uskutoční prepúšťanie.

Aby sa zabezpečila gravitačná cirkulácia, odporúča sa na inštaláciu použiť väčšie potrubia.

Otvorená štruktúra je umiestnená v najvyššom bode, odkiaľ tekutina tečie gravitačne

Zvyčajne sa snažia namontovať nádrž vo vyhrievanej miestnosti, ktorá je vybavená vyhrievaným podkrovím, a ak to nie je možné, bude potrebné nádrž izolovať. Prítomnosť izolácie neumožňuje zamrznutie kvapaliny a stratu výkonu systému.

Uzavreté expanzné nádrže

Štrukturálna špecifickosť modifikácie uzavretej nádrže je úplná tesnosť, ktorá umožňuje udržiavať tlak potrebný na cirkuláciu v ktoromkoľvek bode systému.

Vnútri nádrže je membrána rozdelená na časti vzduchu a kvapaliny. Každý z oddelení je úplne utesnený - zmes obsahujúca dusík zo vzduchovej sekcie sa nikdy nemieša s chladivom, ktoré plní kvapalinovú komoru.

Pracovný princíp uzavretá expanzná nádrž spočíva v tom, že zahrievaná kvapalina zo systému je tlačená do kvapalnej časti nádrže a začína tlačiť na svoju časť proti utesnenej membráne. Priečka je zdeformovaná a pôsobí na vzduchovú časť a stlačuje ju.

V dôsledku toho sa objem vzduchovej komory v nádrži zmenšuje a plyn v nej je stlačený. Táto situácia prispieva k zvýšeniu tlaku v systéme. Akonáhle sa tlak normalizuje, chladivo sa vytlačí späť z komory na kvapalinu.

Ak tlak rýchlo stúpa, po dosiahnutí kritického objemu kvapaliny v nádrži sa aktivuje poistný ventil. V dôsledku toho bude z nádrže odstránené prebytočné chladivo.

Uzavretá konštrukcia je úplne utesnená, v jej spodnej časti je príruba s prijímacou dýzou, v hornej časti - vsuvka na plnenie plynom

V závislosti od formy sú všetky uzavreté expandéry na inštaláciu do vykurovacieho systému rozdelené do nasledujúcich typov:

1. Sharobraznye - Druh membránového dizajnu s elastickým delením. Po prijatí tekutiny sa napína a zachytáva všetok prebytočný objem. Samotná nádrž má vzhľad sférickej kapsuly.
2. ovál - Ďalší typ membránových hydraulických zdvihákov. Valec expandéra je tradične rozdelený flexibilnou membránou na plynové a kvapalinové komory, ale konfigurácia karosérie má mierne predĺžený vertikálny tvar.

Zvonka sú oválnymi nastavovacími prostriedkami valcový valec, ktorý je natretý červenou farbou. Na jednej strane je upravená vsuvka na vytvorenie tlaku v plynovej komore, na druhej strane je to potrubie, cez ktoré je systém pripojený.

Na skrinku sú privarené montážne jednotky, ktoré zabezpečujú sklopnú inštaláciu zariadenia a sú schopné vydržať svoju pracovnú hmotnosť. Sférická modifikácia nádrže sa líši od oválu iba tvarom.

Podľa odrôd sa membránové expandéry rozdelia na modifikácie bránice a balónika

V uzavretých systémoch nemôže gravitačná cirkulácia zabezpečiť požadovanú úroveň tlaku. Dizajn preto obsahuje obehové čerpadlo.

Samotný expandér môže byť nainštalovaný kdekoľvek v systéme, ale pri vykonávaní inštalačných prác je vhodné vziať do úvahy nasledujúce odporúčania:

• najlepším miestom na inštaláciu je spätné potrubie do bodu v čerpadle;
• je lepšie priviesť prívod chladiaceho média zhora, čo zníži prienik vzduchu a udrží výkon pri poškodení membrány;
• nedostatok hlavného objemu sa dá kompenzovať inštaláciou ďalšieho expandéra s menšou kapacitou.

Pri inštalácii nie je zakázané brať do úvahy interiér miestnosti, ak je to potrebné. Na ovládanie úrovne tlak vo vykurovacom systéme Expandér musí byť vybavený manometrom.

Pred kotol na miesto inštalácie obehového čerpadla je zvyčajne umiestnený uzavretý expandér

Možnosť umiestnenia v blízkosti kotla odstraňuje problém izolácie nádrže. Zariadenie sa nachádza v teplej miestnosti, čo zaručuje ľahké používanie.

Ktorý dizajn je lepší?

Systémy sa v závislosti od zariadenia a materiálu expanznej nádrže líšia v zozname výhod a nevýhod. Ale podľa odborníkov a skúsených používateľov sú výhody vo funkcii na strane uzavretých možností.

Klady a zápory otvoreného tanku

Samopriepustný systém vyžaduje väčšie potrubia, čo zase priamo zvyšuje náklady. Rozpočet na vysporiadanie otvorený vykurovací systém s beztlakovým expandérom sa mierne zvyšuje, hoci zostáva relatívne malý.

Hlavnými výhodami tejto možnosti sú jednoduchosť a nízke náklady na komponenty a inštalačné práce. Ďalším pozitívnym znakom je nedostatok kontroly tlaku.

Otvorený expandér pre malé systémy môže byť zostavený z improvizovaných prostriedkov, jeho inštalácia bude tiež jednoduchá

Existuje však oveľa viac mínusov:

• použitie nemrznúcej zmesi je nebezpečné z dôvodu toxických výparov;
• možnosti montáže sú obmedzené iba horným bodom systému;
• stály kontakt s atmosférou zvyšuje riziko preťaženia vzduchu a korózie;
• pomalé zahrievanie;
• teplotné rozdiely sprevádzajúce prúdenie vzduchu urýchľujú opotrebovanie zariadenia;
• používa sa na vykurovanie nízkopodlažných budov, najviac dvoch poschodí;
• veľké tepelné straty a spotreba energie na vykurovanie.

Ďalšou nevýhodou otvoreného systému sú straty z odparovania a pretečenia. Preto by sa pri inštalácii nádrže mala dbať na dostupnosť horného otvoru.

Klady a zápory uzavretej nádrže

Ak otvorené expandéry zvíťazia z hľadiska ceny a ľahkej inštalácie, potom funkčnosť je sila uzavretej nádrže, ktorá sa tiež nazýva expanometer. Používajú sa pri stavbe uzavreté vykurovacie systémynemajú priamy kontakt s atmosférou.

Expansomaty majú nasledujúce výhody:

• úplná tesnosť umožňuje použitie nemrznúcej zmesi;
• umiestnenie expandéra neovplyvňuje výkon systému;
• izolácia vnútra nádrže minimalizuje pravdepodobnosť preťaženia vzduchu a korózie;
• po spustení sa systém zahrieva rýchlejšie, citlivejšie na nastavenie teplotných podmienok;
• menší rozdiel medzi prevádzkovými podmienkami napájacích a spätných vedení, čo v dôsledku toho zvyšuje prevádzkový zdroj;
• nevyžaduje inštaláciu potrubí s veľkým priemerom, čo šetrí konštrukciu;
• nevyžaduje trvalú pozornosť na hladinu a stav tekutiny;
• možnosť použitia v systémoch navrhnutých pre niekoľko poschodí;
• malé tepelné straty, ktoré znižujú náklady na prevádzku zariadenia.

Pri výbere expandérov tohto typu sa môžu vyskytnúť utesnené valce s neoddeliteľnou konštrukciou. Ak dôjde k poruche membrány, bude potrebné vymeniť valec za nový.

Na reguláciu úrovne pracovného tlaku je na valci namontovaný manometer, na odstránenie prebytočného vzduchu je nainštalovaný automatický alebo mechanický vzduchový ventil

Z mín, je dôležité si uvedomiť zložitosť návrhu, špeciálne požiadavky na materiály, ktoré zvyšujú náklady na vybavenie. K tomu môžeme pridať potrebu neustáleho monitorovania tlaku a jeho regenerácie, ak je to potrebné.

Pravidlá výpočtu kapacity nádrže

Expandér akéhokoľvek typu bude účinný iba so správnym výberom objemu. Preto by sa mala brať do úvahy schopnosť kvapaliny expandovať počas zahrievacieho obdobia. Voda vo vyhrievacích prstencoch expanduje najmenej o 3% z celkového objemu vodného systému, nemrznúca zmes - o takmer 5%.

Kvapaliny sú klasifikované ako nestlačiteľné médiá, takže by im mala nádrž poskytnúť dostatočnú rezervu na tepelnú rozťažnosť s určitým okrajom. Za predpokladu, že je okruh úplne naplnený chladivom, môže dokonca tepelná rozťažnosť vo vypočítaných objemoch viesť k vypúšťaniu tekutiny poistný ventil a únik chladiacej kvapaliny na podlahu.

Preto, aby nadbytočný objem expandujúceho chladiva neviedol k nehodám, získavajú sa uzavreté nádrže na malé okruhy v súkromných domoch tak, aby ich objem predstavoval 10% z celkového objemu chladiva cirkulujúceho systémom. Toto pravidlo platí pre systémy s objemom do 150 litrov.

Ak sa viac ako 150 l chladiva pohybuje okolo vyhrievacieho prstenca, potom sa kapacita uzavretej nádrže vypočíta vynásobením celkového objemu kvapaliny koeficientom jej rozpínania pri konkrétnych prevádzkových teplotách v systéme.

K získanej hodnote je potrebné pridať veľkosť uzáveru vody, t. objem chladiva vytvoreného v nádrži v dôsledku štandardného statického tlaku kvapaliny. V prípade veľkých vykurovacích krúžkov sa tento ukazovateľ spravidla rovná 0,5% z celkového objemu chladiva, pre malé s kapacitou do 150 l sa berie 20%.

Výsledná hodnota sa vynásobí korekčným faktorom určeným hodnotami predbežného a konečného tlaku vo vykurovacom systéme. Predbežná sa počíta z výpočtu, že 1 bar padá na 10 m výšky obvodu. Konečný tlak sa vytvára ako výsledok systému.

Výpočet objemu uzavretej nádrže pre veľké zložité vykurovacie štruktúry vyzerá takto:

V použitých výpočtoch: Vn - menovitý objem uzavretej nádrže; Ve je objem chladiva počas tepelnej rozťažnosti (vypočítaný podľa vzorca systému V × n%, kde n je koeficient tepelnej rozťažnosti chladiva); Vv - uzáver vody; po je predbežný tlak; pe - ukazovateľ konečného tlaku rovnajúci sa hodnote maximálneho tlaku poistného ventilu mínus 0,5 bar

Otvorená kapacita nie je prísne regulovaná normami, existuje však pravidlo: objem otvorenej nádrže k prepadovej rúre by mal byť 3,5 - 4% z celkového objemu chladiacej kvapaliny vo vykurovacom okruhu.

Takéto hodnotenie je postačujúce pre malý vidiecky dom, ale štruktúra trvalého pobytu bude vyžadovať presnejší výpočet. Najprv musíte zistiť celkový objem vykurovacieho systému.

Možnosti výpočtu celkového vykurovacieho výkonu

Tento ukazovateľ sa dá určiť s rôznymi stupňami presnosti tromi hlavnými spôsobmi. Po prvé, na základe údajového listu kotla. Preto je potrebných asi 15 litrov kvapaliny na jednotku kapacity zariadenia kotla. Na získanie potrebných údajov potrebujete 15-násobok výkonu kotla uvedeného v údajovom liste.

Po druhé, môžete zistiť objem pomocou vodomeru pri plnení systému. Ako náplň sa berie do úvahy množstvo použitej tekutiny. Toto je presnejšia a problematickejšia možnosť.

Tretia metóda zahŕňa výpočet celkového objemu všetkých prvkov vykurovacieho systému. Toto je najpresnejšia možnosť.Výkon výmenníka tepla kotla, radiátorov, konvektorov, meracích prístrojov možno určiť podľa charakteristík pasu. Na výpočet kapacity potrubí sa použijú údaje z tabuľky.

V tabuľke sú uvedené rozmery rúrok v palcoch a ich objem v litroch na 1 meter, ktorý sa používa na zhrnutie celkového objemu.

V tabuľke je uvedený objem rúrok na meter dĺžky vyrobený z najpopulárnejších a najmodernejších materiálov. Vnútorný priemer je v palcoch od 0,5 do 1,5 jednotiek.

Ďalšou metódou, ktorá sa považuje za vysoko presnú, je výpočet pomocou vzorca:

Vtotal = π x D2 x L / 4,

kde:

• n sa rovná 3,14;
• D - označuje parametre vnútorného priemeru potrubia;
• L - označuje dĺžku potrubného systému.

Po získaní potrebných údajov sa tieto údaje zhrnú a získa sa celkový objem systému, ktorý sa použije v ďalších výpočtoch.

Kroky a vzorce celého cyklu výpočtov na návrh a organizáciu vykurovania súkromného domu uvedené tu, Odporúčame vám oboznámiť sa s užitočnými informáciami.

Výber expanznej nádrže podľa tabuľky

Ak máte potrebné údaje, možno najlepšiu voľbu pre expandér zvoliť podľa tabuľky objemov a konštrukčného tlaku.

Celkový objem systému sa počíta podľa špecifikovanej metódy, tlakové parametre sú relevantné iba pre uzavreté modifikácie a sú uvedené v údajovom liste zariadenia.

Údaje z tabuľky vám umožňujú zvoliť objem expandéra od 4 do 300 litrov

Táto možnosť nevyžaduje špeciálne výpočty, s výnimkou výpočtu celkového objemu systému. Použitie tabuľky značne uľahčuje a urýchľuje výber expandéra s požadovaným objemom nádrže.

Použitie vzorcov na výpočet

Ak údaje tabuľky nestačia, je možné vypočítať potrebný indikátor objemu kapacity sami.

Použite nasledujúci vzorec:

Vb = Vc x k / D,

kde:

• Vb - označuje požadovanú kapacitu expandéra;
• Vc je celková kapacita systému;
• k je koeficient expanzie kvapaliny počas zahrievania;
• D je koeficient účinnosti expandéra.

Z údajov potrebných na výpočet zostávajú koeficienty k a D neznáme: Prvý je tabuľková hodnota a druhý sa vypočíta pomocou osobitného vzorca.

Existuje a používa sa aj tabuľka teplotnej rozťažnosti. To vám umožňuje určiť koeficient pre systémy s vodou alebo nemrznúcou zmesou. Hodnota nie je lineárna, mení sa po zahriatí v závislosti od prítomnosti a koncentrácie glykolu v tekutine.

Na základe týchto údajov je možné určiť parametre koeficientu rozťažnosti kvapaliny počas zahrievania (k), potrebné na výpočet objemu expanzného valca.

Pri vode sa koncentrácia etylénglykolu považuje za „0“, v prípade nemrznúcej zmesi sa koncentrácia určuje podľa údajov deklarovaných výrobcom. Teplota vykurovania sa považuje za prevádzkovú teplotu pre konkrétny systém.

Na nezávislý výpočet koeficientu účinnosti expanznej nádrže sa použije vzorec:

(Qm - Qb): (Qm + 1),

kde:

• Qm je maximálny tlak systému podľa prahu pasu činnosti poistného ventilu;
• Qb - predbežný tlak vo vzduchovej komore expandéra podľa údajového listu.

Ak posledný parameter nie je známy, meria sa čerpaním alebo odvzdušňovaním cez vsuvku valca.

Iné metódy výpočtu

Okrem nezávislých výpočtov pomocou vzorcov a tabuliek existujú aj alternatívne metódy. Cenovo dostupná možnosť výpočtu je pomocou online kalkulačky.

Neexistuje nedostatok sieťových zdrojov, ktoré ponúkajú online výpočet požadovanej hodnoty. Dajú sa ľahko nájsť podľa kľúčového slova

Ďalšou možnosťou, ako získať potrebné údaje, je kontaktovať profesionálnych dizajnérov. Toto je najspoľahlivejší spôsob, ale presnosť získaných informácií bude pomerne drahá.

S pravidlami pre inštaláciu a pripojenie expandérov sa zavrie a otvorí typ nasledujúci článokvenované týmto otázkam.

Ako zvoliť správny expanzný tank?

Odporúča sa určiť typ vykurovacieho systému vo fáze plánovania. Výber nádrže sa zvyčajne odloží na obdobie po konštrukcii škatule, keď je systém namontovaný, je známy jeho objem.

Pri výbere najlepšej možnosti pre expanznú nádrž sa odporúča:

• zamerať sa na objem uzavretej expanznej nádrže, ktorý presahuje hodnotu tepelnej rozťažnosti chladiacej kvapaliny;
• pri kúpe by ste mali venovať pozornosť pripojeniu, tvaru nádoby a umiestneniu konektorov pre upevňovacie prvky - predíde sa tým prekvapeniam počas procesu inštalácie;
• Je dôležité venovať pozornosť pokynom na obale, ktoré obsahujú užitočné informácie o inštalácii a technické parametre.

Pri nákupe je lepšie zamerať sa na dôveryhodného výrobcu, aj keď jeho valce budú drahšie. To bude kľúčom k dlhej životnosti vykurovacieho systému, avšak pod podmienkou správnej prevádzky a pravidelnej údržby.

Pred pripojením sa predbežný tlak v plynovej komore membránovej nádrže nastaví na hodnotu rovnajúcu sa statickému tlaku v stĺpci chladiacej kvapaliny vo vykurovacom okruhu. Prispôsobenie sa vykonáva pomocou bežného automobilového čerpadla, ktoré je ovládané manometrom.

Hlavnou vecou nie je zakúpenie nádrže na kotol pre vykurovací systém - pokiaľ ide o technické parametre, sú úplne odlišné

Nezamieňajte rozťahovače pre vykurovacie systémy a akumulátory pre potrubia so studenou vodou. Líšia sa vzhľadom a dizajnom. Prvý je vyfarbený na červeno a obvykle nie je skladací, druhý je modrý, vybavený odnímateľnou prírubou na opravu membrány.

Závery a užitočné video na túto tému

Video pomôže určiť parametre expandéra uzavretej modifikácie a porozumieť rozdielom medzi valcami pre vykurovacie a kotlové systémy:

Princíp činnosti a vlastnosti výberu kapacity videoklipu:

Vykurovací systém súkromného domu sa môže uskutočňovať podľa otvorenej alebo uzavretej schémy, ktorá vyžaduje inštaláciu expandéra zodpovedajúcej konštrukcie. Kľúčovým faktorom pri jeho výkone je objem, ktorý sa dá vypočítať nezávisle alebo sa môže zveriť profesionálnym dizajnérom.

Správne zvolené zariadenie pomôže udržať požadovaný objem tekutiny v otvorenom systéme a pri nepretržitom zahrievaní sa udržiava úroveň pracovného tlaku.

Prosím, napíšte komentár do nižšie uvedeného bloku. Podeľte sa o svoje vlastné skúsenosti s montážou vykurovacích okruhov s expanznou nádržou a užitočné informácie pre návštevníkov stránok. Pýtajte sa, publikujte fotografie k téme článku.